全 文 ：76　 林业科技开发　2008年第 22卷第 4期
朱砂根岩白菜素纯化条件优化
胡文杰 1, 2 ,龚斌1 ,温强 1 ,江香梅1, 2＊
(1.江西省林业科学院　江西省植物生物技术重点实验室 , 南昌 330032;2.江西农业大学)
摘　要:采用 D101型和 D103型大孔吸附树脂对朱砂根岩白菜素粗提物进行静态纯化比较试验 ,结果表明:D101
型大孔吸附树脂作为上柱树脂对朱砂根岩白菜素粗提物的吸附和洗脱效果均优于 D103型 , 当介质的 pH值为
6.5,试验温度为 20℃, 洗脱剂为 95%乙醇时 , 其静态饱和吸附量为 113.00±0.44mg/g,静态洗脱率为 90.90±0.23
g/100g。在其他条件与静态纯化相同的情况下 ,当上样液浓度为 13.5mg/mL, 吸附流速为 1.5mL/min, 并以 95%
乙醇作为动态洗脱剂时 ,则动态吸附量为 91.24mg/g,洗脱率为 90.1%。
关键词:朱砂根;岩白菜素;纯化;条件优化
收稿日期:2007-11-12　　　　修回日期:2008-04-24
基金项目:江西省主要学科学术和技术带头人培养计划项目 “紫金牛
属主要种优良药用 、观赏品系选育及 GAP种植技术研究 ”内容之一。
第一作者简介:胡文杰(1980-),男 ,硕士生 ,主要从事植物资源利用
研究。通讯作者:江香梅 ,女 , 研究员。 E-mail:huwenjie2008@ 126.
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　　朱砂根(ArdisiacrenataSims)又名富贵籽 、铁凉
伞等 ,是紫金牛科常绿小灌木 ,是民间常用中草药 。
其根可祛风除湿 、散淤止痛 、清咽利喉 、祛痰止咳 、通
经活络 ,能治风湿 、骨折 、消化不良 、月经不调 ,具抗早
孕 [ 1 ～ 3] 、抗肿瘤 [ 4] 、驱虫和杀虫[ 5]等多种功效 。岩白
菜素是朱砂根一种主要有效药用成分 ,具有止咳平喘
作用[ 6 ～ 8] 。本研究旨在对朱砂根岩白菜素的粗提物
进行纯化条件的优化筛选 ,为获得高质量的岩白菜素
提供技术基础。
1　材料与方法
1.1　试验材料
1.1.1　岩白菜素粗提物
从江西省林业科学院朱砂根基因资源收集库中
采集江西安远种源的朱砂根植株 6株 ,取其根系烘干
后用粉碎机磨成细粉过筛(筛孔直径 0.177mm),再
用超声波提取法获得岩白菜素粗提物 。
1.1.2　试验药剂
无水乙醇 、95%乙醇 、甲醇 、氯仿 、盐酸 、氢氧化钠
等均为分析纯;大孔吸附树脂 D101和 D103购自天
津方均科技开发有限公司树脂分公司;岩白菜素对照
品购自江西省药品生物制品检定所 ,纯度为 98%。
1.1.3　主要仪器设备
Waters515型高效液相色谱仪 (美国 waters公
司)、JY88-11型超声波细胞粉碎机(宁波新芝生物科
技有限公司)、层析柱(1.0cm×50cm)、PHS-29A数
字酸度计等 。
1.2　试验方法
1.2.1　树脂预处理
将树脂用蒸馏水充分淋洗后 , 乙醇溶液浸泡
24h,过滤 ,用乙醇溶液反复冲洗数次 ,以去掉残留在
树脂上的溶剂 , 达到活化树脂的目的;再用 50g/L
HCl溶液浸泡 2 ～ 4h,并用蒸馏水洗至中性;最后 ,用
20g/LNaOH溶液浸泡 2 ～ 4h,并用蒸馏水洗至中性 ,
树脂处理好后用滤纸吸干表面的水分 ,放置备用 。
1.2.2　上样液制备
取朱砂根根的粉末(过筛筛孔直径 0.177mm)
100.0g,用超声波提取法获得岩白菜素粗提液 , 0 ～ 5℃
冷置 12h,将粗提液倒入离心器内 ,于转速 4 000r/min
下离心 20min,取上清液 ,浓缩减压干燥 ,用水溶解后移
至 1 000mL容量瓶中 ,用水定容后作为上样液(岩白菜
素含量:24.3mg/mL), 5℃左右冷置 ,备用。
1.2.3　吸附树脂类型对静态吸附量比较试验设计
分别称取等量活化的 D101、D103 型树脂各
2.0g,置于具塞三角瓶中 ,取样液 15mL,加入等量
水 ,摇匀 ,震荡 6h,频率为 120r/min,使其充分吸附;
吸取上清液 0.2mL,水浴挥干 , 用 1 000mL甲醇溶
解 ,再用微孔滤膜(0.45mL)过滤溶液 ,进样 10mL,
平行 3份 ,测定结果计算饱和吸附量。
饱和吸附量 =(原液岩白菜素量 -吸附后岩白
菜素量 )∕树脂重量 (mg/g)
1.2.4　D101型树脂静态吸附优化试验设计
对 pH值与温度等两个影响因素进行梯度试验 。
pH值设 4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0等 8个
水平。温度设 10、20、30、40、50℃等 5个水平 。
1.2.5　吸附树脂类型 、乙醇浓度对静态洗脱效果试
验设计
对吸附树脂类型进行筛选 ,选择 D101型与 D103
技术开发　
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型进行比较。对洗脱剂乙醇浓度进行梯度试验 ,设
25%、50%、75%、95%、100%等 5个水平 。
洗脱率 =洗脱岩白菜素∕吸附岩白菜素 ×100%
1.2.6　动态吸附与洗脱优化条件筛选试验设计
对流速设计 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mL/min等 6
个水平 。对洗脱剂乙醇浓度设 45%、 70%、 95%、
100%等 4个水平。对上样液浓度设 6个水平:10mL
上样液中分别加水 0、2、4、6、8、10mL。
1.2.7　D101大孔吸附树脂重复使用效果检测
称取朱砂根岩白菜素粗提物 6份 , 每份约
1 000mg, 再称取已处理好的 D101大孔树脂 10g,连
续使用 6次 。
2　结果与分析
2.1　静态吸附条件筛选
2.1.1　树脂类型对静态吸附量的影响
试验结果表明:不同树脂对朱砂根岩白菜素的吸
附能力不同 。其中 , D101型大孔吸附树脂的静态饱
和吸附量为 113.0±0.44mg/g,而 D103型树脂的饱
和吸附量为 97.9±0.42mg/g, D101型的吸附能力是
D103型的 1.15倍。因此 ,对朱砂根岩白菜素而言 ,
采用 D101型树脂进行吸附效果更好。
2.1.2　介质的 pH值对 D101型树脂静态吸附能力
的影响
本试验以 D101型树脂为吸附树脂 ,设计了 8种
pH值进行试验 ,每种 pH值试验 3次。结果表明 ,随
着介质的 pH值由高到低而变化 ,岩白菜素饱和吸附
量呈现出由低到高再由高到低的变化趋势(表 1)。
当 pH值达到 6.5时 ,岩白菜素的饱和吸附量达到最
大值(113.6 mg/g)。因此认为介质的 pH值以 6.5
为宜。
表 1　介质的 pH值对 D101型树脂
静态吸附能力的影响结果
pH值 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0
饱和吸附
量 /mg·g-1 99.7 106.2 110.3 112.3 113.6 105.6 101.5 94.2
2.1.3　试验温度对 D101型树脂静态吸附能力影响
本试验设计了 5种温度进行测定 ,每种温度试验
3次。由图 1可知 ,温度对 D101型树脂的静态吸附
能力影响很大 ,其总体变化趋势是:随着温度的升高 ,
树脂的吸附能力由低升高再急剧下降 。温度由 10℃
升到 20℃时 ,岩白菜素的饱和吸附量由 110.5mg/g
升到 115.1mg/g,达到最大值;当温度继续升高到
50℃时 ,饱和吸附量则降低到 97.3mg/g。故以 20℃
作为吸附时的环境温度。
图 1　试验温度对 D101型树脂静态吸附能力的影响
2.2　静态洗脱条件筛选
2.2.1　树脂类型对静态洗脱能力的影响
在上述静态吸附试验的基础上 ,以 95%乙醇为
洗脱剂 ,进一步开展 D101和 D103两种吸附树脂静
态洗脱能力的比较试验 。结果表明:D101型的洗脱
率(90.9%±0.23%)大于 D103型(71.6%±0.31%),
前者是后者的 1.27倍(见表 2)。说明 D101型树脂
不仅吸附率高 ,其相应的洗脱率也高 ,且其洗脱高出
的比率(1.27倍)高于吸附的比率(1.15倍)。
表 2　树脂类型对朱砂根岩白菜素
静态洗脱能力的影响结果
树脂类型 洗脱前的重量 /mg
洗脱后的
重量 /mg 洗脱率 /% X±S
226.5 206.2 91.0 90.9±0.23
D101 225.0 203.8 90.6
226.4 206.0 91.0
195.8 140.4 71.7 71.6±0.31
D103 196.4 141.2 71.9
195.2 139.2 71.3
2.2.2　洗脱剂(乙醇)浓度对静态洗脱能力的影响
本试验以乙醇作为静态吸附洗脱剂 ,设计了 5种
不同的浓度进行试验。结果表明:乙醇浓度过高或过
低 ,都不利于岩白菜素的洗脱。当乙醇浓度为 95%
时 ,洗脱率最高 ,达到 90.8%(表 3)。从经济和洗脱
率两方面考虑 ,选择 95%乙醇作为洗脱剂最佳 。
表 3　不同浓度乙醇对朱砂根岩白菜素
静态洗脱性试验结果
供试样岩白菜素的含量 /mg 乙醇浓度 /% 洗脱率 /%
243 25 50.3
243 50 71.7
243 75 78.9
243 95 90.8
243 100 88.6
2.3　动态吸附条件筛选
2.3.1　流　速
6种不同流速的试验结果表明:树脂对物质的吸
附有个时间过程 ,流速过大 ,易导致提早泄漏 ,且泄漏
量大 ,从而使树脂的吸附力下降;流速小 ,树脂吸附量
大 ,但吸附时间延长 ,生产效率低 。当流速在 0.5 ～
　技术开发
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1.5mL/min范围时 ,吸附量相差仅 0.3个百分点;而
当流速由 1.5mL/min提高到 2.0mL/min时 ,吸附量
则相差 4.3个百分点。综合吸附量和生产效率两方
面因素 ,认为吸附流速以 1.5mL/min为宜 。
2.3.2　上样液浓度
本试验设计的 6种上样液浓度的试验结果表明:
上样浓度高 ,则泄漏量大 ,吸附量小 ,吸附不完全;随
着上样液浓度的降低 ,则泄漏量急剧减少 ,而吸附量
急剧提高;当上样液浓度降到 13.5mg/mL时 ,吸附
量达到 91.24mg/g, 之后 ,则处于相对稳定的状态
(表 4)。从吸附量和吸附效率两方面考虑 ,认为上样
液浓度以 13.5mg/mL为宜 。由此也可看出 ,上样液
浓度也是影响动态吸附效果的重要因素之一。
表 4　上样液浓度对 D101型树脂动态吸附
效果的影响结果
指　标 上样液浓度 /mg·mL-1
24.3 20.5 17.4 15.2 13.5 12.2
供试样岩白菜素含量 /mg 243 243 243 243 243 243
泄漏量 /mg 75.09 58.56 38.39 24.57 14.90 14.50
吸附量 /mg·g-1 67.16 73.78 81.84 87.70 91.24 91.40
2.4　动态洗脱条件筛选
本试验以静态洗脱筛选出的介质的 pH值 、试验
温度 、树脂类型为基础 ,进一步开展以乙醇为动态洗
脱剂的浓度筛选试验 , 4种浓度的试验结果表明:乙
醇浓度过高或过低 ,都不利于岩白菜素的动态洗脱;
当乙醇浓度为 95%时 , 洗脱率达到最大值 90.1%。
这一结果与静态洗脱试验的结果一致 。
2.5　D101型吸附树脂重复使用效果检测
树脂吸附物质后具有一定的再生能力 ,即可以重
复使用多次 ,以减少树脂的使用量 , 降低试验成本 。
本试验对 D101型树脂连续使用 6次的纯化效果进
行了检测 ,结果表明 , D101型树脂连续使用 4次的
纯化效果均较好 ,纯化率均在 60%左右 (表 5)。但
继续使用的纯化效率则明显下降 ,由第 4次的 59.
5%下降到第 5次的 54.9%,下降了近 5个百分点;
而第 6次使用的纯化率则仅有 48.5%。因此认为 ,
D101型大孔吸附树脂用于纯化岩白菜素时 ,使用次
数以不超过 4次为宜 。
表 5　D101型大孔吸附树脂再生能力检测结果
树脂使用
次数
纯化前岩
白菜素含量 /mg
纯化后岩
白菜素含量 /mg
岩白菜素
纯化率 /%
1 981.6 607.6 61.9
2 972.4 604.8 62.2
3 988.0 604.6 61.2
4 988.4 588.1 59.5
5 1 028.8 564.8 54.9
6 1 032.7 500.9 48.5
3　结论与讨论
(1)岩白菜素是朱砂根中所含的主要有效药用
成分之一 , 具有重要的药用价值。本研究采用了
D101型和 D103型两种大孔树脂来纯化岩白菜素粗
提物。结果表明 ,不同树脂类型其纯化效果有较大差
异 。本试验选用的两种树脂以 D101型为好 ,具有较
强的富集 、纯化朱砂根岩白菜素的能力 ,选择性好 、吸
附快 、吸附容量大 、洗脱率高 ,其吸附量和洗脱率均优
于 D103型树脂。此外 , D101型大孔吸附树脂具有较
好的可重复使用性 ,连续使用 4次均能保持较理想的
吸附效果 。
(2)采用 D101型大孔吸附树脂纯化粗提岩白菜
素 ,其静态纯化工艺条件是:在介质的 pH值为 6.5,
试验温度为 20℃,洗脱剂为 95%乙醇的条件下 ,其静
态饱和吸附量为 113.0±0.44mg/g,静态洗脱率为
90.8±0.23%;其动态纯化工艺条件是:在介质的 pH值
(6.5)和试验温度(20℃)与静态纯化相同的情况下 ,当
流速为 1.5mL/min,上样液浓度为 13.5mg/mL,且以
95%乙醇作为洗脱剂时 ,则动态吸附量为 91.24%,洗脱
率为 90.1%。
(3)本试验仅选用了两种树脂进行纯化试验 ,具
有一定的局限性。此外 ,本试验所获得的结果仅限于
实验室的小试 。是否有更好的大孔吸附树脂类型 ,或
要小试放大 、批量生产 ,均有待进一步进行试验 。
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-460.
(责任编辑　吴祝华)
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